GSM大功率基站在偏遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)用探討

辛民雷 李運(yùn)青

【摘要】本文以衡水市為例從目前網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，存在問題等方面論述了大功率基站目前應(yīng)用的必要性。從容量和運(yùn)行指標(biāo)要求方面論述了在技術(shù)面的可行性。最后通過實(shí)例驗(yàn)證了理論分析，從而得出結(jié)論，在一定條件下利用大功率基站節(jié)省投資加強(qiáng)覆蓋完全有必要，也是可行的。

【關(guān)鍵詞】GSM系統(tǒng)大功率基站覆蓋

一GSM大功率基站在偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用的必要性

中國聯(lián)通經(jīng)過多期工程建設(shè)后覆蓋已較為完善，但部分經(jīng)濟(jì)相對較為落后、話務(wù)量需求較小的部分鄉(xiāng)村目前還存在弱覆蓋。在這些鄉(xiāng)村室內(nèi)由于建筑物較密集，無法保證通話質(zhì)量。在這部分鄉(xiāng)村的基站經(jīng)常處于超閑狀態(tài)，而距基站較遠(yuǎn)處覆蓋又不足，為加強(qiáng)覆蓋再去建站勢必造成浪費(fèi)。GSM大功率基站廣泛用于人口稀少區(qū)域的廣覆蓋，對于改善偏遠(yuǎn)地區(qū)的弱覆蓋是可行的。

二、GSM大功率基站在現(xiàn)實(shí)中的可行性分析

下面以衡水市東八公基站3小區(qū)為例分析GSM大功率基站應(yīng)用的可行性：1、容量分析。以東八公基站為例，其第三小區(qū)配置1個(gè)載頻，參考華為設(shè)備設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)每載頻按7個(gè)業(yè)務(wù)信道計(jì)算，縣區(qū)無線信道呼損率采用5%，查表得知小區(qū)容量應(yīng)為3.738ERL。如實(shí)現(xiàn)覆蓋半徑10公里，覆蓋區(qū)內(nèi)約有11000人口，按聯(lián)通GSM用戶4.8部/百人，人均忙時(shí)平均話務(wù)量約為0.006Erl計(jì)算，話務(wù)量為11000X0.048X0.006=3.168ERL，第三小區(qū)容量完全可滿足要求。通過對衡水全網(wǎng)話務(wù)的分析，發(fā)現(xiàn)50%的小區(qū)話務(wù)負(fù)荷小于40%，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)容量。結(jié)合話務(wù)量分布和各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，可分析出話務(wù)負(fù)荷小的基站主要分布在經(jīng)濟(jì)落后的偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，有必要通過加大覆蓋區(qū)來發(fā)展用戶，提高資源利用率。2、覆蓋及指標(biāo)分析。（1）基站輸出40W時(shí)郊縣、鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑：按聯(lián)通覆蓋定義手機(jī)接收場強(qiáng)大于等于-94DB為覆蓋區(qū)，計(jì)算實(shí)際覆蓋半徑，D=5.28公里。（2）基站輸出200W時(shí)郊縣、鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑：按聯(lián)通覆蓋定義手機(jī)接收場強(qiáng)大于等于-94DB為覆蓋區(qū)，計(jì)算實(shí)際覆蓋半徑，D=8.52公里。通過以上計(jì)算可知，基站輸出功率在由40W加大到200W后，覆蓋半徑增加3.24公里。

三、GSM大功率基站在衡水地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)概況。實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)選在深州縣東八公基站，東八公基站天線掛高52米，饋線長60米，天線為90度定向17 dBi單極化天線，采用分集接收。3小區(qū)覆蓋90度扇區(qū)西南方向，其半徑10公里內(nèi)有村莊9個(gè)，人口約11000人。在其覆蓋區(qū)內(nèi)，距站約3.5公里處為穆村鎮(zhèn)，鎮(zhèn)內(nèi)建筑密集，人口約2000人，用戶多次反映室內(nèi)信號較弱。穆村南部店上、北口村用戶也多次反映信號較弱，通話質(zhì)量差。2、設(shè)備安裝前后路測情況。上下行放大器安裝前后路測情況：安裝前，穆村鎮(zhèn)內(nèi)相當(dāng)部分區(qū)域下行接收電平在-85dBm以下，為弱覆蓋區(qū)，部分室內(nèi)無法進(jìn)行正常通話。穆村南部店上、北口村下行接收電平基本在-95DB以下，通話質(zhì)量很差，已屬無覆蓋區(qū)。安裝后，穆村鎮(zhèn)內(nèi)覆蓋情況得到明顯改善，大部分區(qū)域下行接收電平在-75dBm以上，通話質(zhì)量良好。穆村南部店上、北口村下行接收電平基本保持在-95～-85之間，可基本保障通話。下行電平得到明顯改善，下行電平-65dBm以上的區(qū)域由22%增加到40%，下行電平-95dBm以下的區(qū)域由16%減少到1%，覆蓋情況明顯改善。下行通話質(zhì)量0至1級的區(qū)域由83%增加93%，下行質(zhì)量4至7級的區(qū)域由9%下降至3%，通話質(zhì)量明顯改善。安裝前后CQT測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：

通過CQT測試表可看出穆村室內(nèi)由弱覆蓋區(qū)變?yōu)橐话愀采w區(qū)，室內(nèi)場強(qiáng)增加約9DB。

3、安裝前后話務(wù)指標(biāo)變化情況。對安裝前后各一周的話務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)放大器安裝后話務(wù)量略有增加但不太明顯，原因是現(xiàn)覆蓋區(qū)內(nèi)用戶不會(huì)立即增加，所增加的話務(wù)量是原其他小區(qū)的話務(wù)量，隨著覆蓋的改善，用戶會(huì)逐漸增加，同時(shí)話務(wù)量也會(huì)相應(yīng)增加。值得注意的是放大器安裝后基站通話TA值有所增加，從TA值分析通話用戶主要集中在3公里處即穆村鎮(zhèn)。所增加的TA值是穆村以遠(yuǎn)少量用戶帶來，說明放大器安裝后覆蓋距離增加了。

四、結(jié)論

通過以上計(jì)算分析和實(shí)際實(shí)驗(yàn)可看出，大功率基站在實(shí)際應(yīng)用中在保證容量的同時(shí)加大了覆蓋區(qū)，改善了覆蓋效果，節(jié)省了建站投資，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較理想。在村莊較分散人口不很密集，經(jīng)濟(jì)條件也不發(fā)達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，通過建設(shè)大功率基站來加大覆蓋區(qū)，節(jié)省投資是可行的也是必要的。

參考文獻(xiàn)

[1]《GSM無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化高級工程師培訓(xùn)手冊》（華為版）

[2]《移動(dòng)通信原理與應(yīng)用》（北郵版王文博等編）